Zlepšení výroby aeronautické součásti
No Thumbnail Available
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Jelikož výrobci letecké techniky směřují k výrobě letadel s nízkou spotřebou, jednotlivé dílce se stávají více složitými pro výrobu. Kvalita a produktivita se stávají čím dál tím více kritickými faktory pro tyto výrobce dílců letecké techniky a zahrnují využití pokročilých technologií a inovačních řešení. Tzv. 5-osé obrábění poskytuje nové možnosti pro obráběné dílce a redukuje počet výrobních operací. Určité nové technologie - jako například tzv. „obrábění bez podpěr, ve vzduchu“ - umožňuje obrábění složitých součástí z hliníkových slitin v několika úsecích na jedno upnutí. Rozměry polotovaru jsou větší než součást, takže čelní fréza může odstranit přebytečný materiál a na konci obrábění dojde k oddělení hotového dílce od polotovaru materiálu. Jelikož je polotovar upnut ve strojním svěráku, může být dosaženo i velkého převisu. Toto uspořádání umožňuje výborný přístup k obráběným plochám. Ačkoliv toto uspořádání poskytuje lepší přístup řezného nástroje, nižší tuhost velkých dílců (typická pro tenkostěnné letecké součásti) způsobuje velké chvění během obrábění. Cílem této studie bylo řešení takovýchto problémů při zachování produktivity obrábění a kvality obrábění. Jelikož letecká výroba je malosériová s velkou variací tvarů strojních dílců, úspěšná metoda musí být adaptibilní v průmyslovém použití. Dalšími inovačními řešeními jsou navržené modální analýzy, tzv. sfázované obrábění a analýza variace otáček vřeteníku s využitím tříbřité frézy s proměnným úhlem šroubovice. Všechny testy byly provedeny na obráběcím stroji DMG 65, řízeném systémem Siemens 840D.
Since aircrafts manufacturers intend to produce low consumption and efficient aircrafts, parts become more and more difficult to machine. Some processes like „air machining“ enables a one-step production for complex aluminium alloy shaped parts. Although the assembly offers a large access to cutting tool, the lack of stiffness for large parts, and especially for thin-walled aeronautics parts implies strong vibrations during machining. The aim of the study is to solve these difficulties in order to keep productivity and improve surface quality. Further innovative solutions are considered like modal analysis, in-phase machining, spindle speed variation, 3 flutes end mill and variable helix angle mill. All propositions are tested on DMG 65 machine tool with Siemens 840D controller. Although vibrations are intrinsic to flexible parts, surface quality has been improved with higher cutting continuity and variable helix angle cutting tool.
Since aircrafts manufacturers intend to produce low consumption and efficient aircrafts, parts become more and more difficult to machine. Some processes like „air machining“ enables a one-step production for complex aluminium alloy shaped parts. Although the assembly offers a large access to cutting tool, the lack of stiffness for large parts, and especially for thin-walled aeronautics parts implies strong vibrations during machining. The aim of the study is to solve these difficulties in order to keep productivity and improve surface quality. Further innovative solutions are considered like modal analysis, in-phase machining, spindle speed variation, 3 flutes end mill and variable helix angle mill. All propositions are tested on DMG 65 machine tool with Siemens 840D controller. Although vibrations are intrinsic to flexible parts, surface quality has been improved with higher cutting continuity and variable helix angle cutting tool.
Description
Keywords
Ze slitin hliníku, obrábění vzduchem; tenkostěnné části; variabilní úhel šroubovice frézy; dělení kontinuity; modální analýzu; kladiva šok, Změna rychlosti vřetena. (ČSN ISO 5966), Aluminium alloy, air machining, thin-walled part, variable helix angle end mill, cutting continuity, modal analysis, hammer shock, spindle speed variation
Citation
LAFORCE, F. Zlepšení výroby aeronautické součásti [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2011.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Industrial Engineering
Comittee
prof. Ing. Gerard Poulachon, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Miroslav Píška, CSc. (místopředseda)
Assoc. prof. Ing. Guilaume Fromentin, Ph.D. (člen)
Assoc. prof. Ing. Jeane-Philippe Costes, Ph.D. (člen)
Ing. Aleš Polzer, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2011-06-29
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Přístup k plnému textu prostřednictvím internetu byl licenční smlouvou omezen na dobu 10 roku/let